La Magintude du seisme

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posté par bentafat_rachid

Le calcul de la magnitude

Charles Richter proposait en 1935, une échelle de magnitude pour caractériser les séismes de Californie. La magnitude est déduite de la lecture des sismogrammes : c’est le logarithme décimal de l’amplitude maximale des ondes (en microns) d’un sismomètre standard, enregistré à 100 kilomètres de l’épicentre.

La magnitude est une évaluation de l’énergie libérée au niveau du foyer, lors d’un séisme. La magnitude n’est pas une échelle en degrés mais une fonction continue, qui peut être négative ou positive. Une pierre qui tombe sur le sol d’une hauteur d’un mètre engendre une vibration qui peut être captée par des sismomètres très sensibles, ce qui pourra correspondre à une magnitude de – 2.

La plus grande valeur de magnitude est à ce jour 9,5, ce qui correspond au séisme qui eut lieu au Chili en 1960 et pendant lequel la zone de rupture de faille a atteint plus de 1 000 kilomètres de long.

La magnitude est une fonction logarithmique, c’est-à-dire que, quand la magnitude augmente d’un degré, l’amplitude du mouvement varie d’un facteur 10. Un séisme de magnitude 7 est dix fois plus intense qu’un séisme de magnitude 6 et 100 fois plus qu’un séisme de magnitude 5. L’énergie libérée lors d’un séisme de magnitude 7 est équivalente à celle libérée lors de trente séismes de magnitude 6.

Il existe différentes catégories de magnitudes :

– MS : magnitude des ondes de surface (ondes L), pour des distances épicentrales supérieures à 1 000 kilomètres et une profondeur inférieure à 80 kilomètres. C’est cette magnitude qui est annoncée par les médias car elle décrit le mieux les séismes les plus importants ;

– ML : magnitude locale de Richter, basée sur l’amplitude des ondes S à faible distance ; elle est utilisée pour des séismes proches et superficiels (profondeur inférieure à 30 kilomètres) ;

– MB : magnitude définie à partir des ondes P ou S, elle est utilisée pour des séismes profonds.

– MD : magnitude de durée définie à partir de la durée d’un signal (séismes proches) ;

– MW : magnitude de moment mise au point par Kanamori en 1977. MW est basée sur le moment sismique ; grandeur en dyne-cm proportionnelle à la surface de la faille qui joue lors du séisme (Chili 1960, MW = 9,5, soit un moment sismique de 1 020 dynes-cm).

Les dommages commencent à l’épicentre pour ML = 4,5. ML = 7,5 est la limite inférieure des grands séismes. Lors de la rupture qui se produit au niveau du foyer, l’énergie est en grande partie dissipée sous forme de chaleur (1/1 000 de la chaleur radiée par le manteau), le reste étant dissipé sous forme d’ondes élastiques qui se propagent au loin. La magnitude de Richter évalue l’énergie libérée sous forme d’ondes élastiques.

Gutenberg et Richter ont montré que la fréquence des séismes décroît très vite en fonction de l’augmentation de la magnitude. Par an, il y a 15 000 séismes de magnitude comprise entre 4 et 5, et deux séismes de magnitude supérieure à 8.

Gutenberg et Richter ont proposé la relation suivante :

Log N = a – bM

M : une des magnitudes.

N : nombre de séismes supérieurs à M.

a et b : constantes.

Cette relation empirique permet de mieux caractériser l’aléa sismique dans une région donnée.

Magnitude et intensité sont deux grandeurs différentes qui caractérisent un séisme :

– la magnitude se calcule et les valeurs sont associées à un séisme ;

– l’intensité est une estimation associée au lieu d’observation ;

– il n’y a pas de relation entre magnitude et séisme : deux séismes de même magnitude peuvent avoir des intensités différentes et deux séismes en un même lieu et de même intensité peuvent avoir des magnitudes différentes.